KR102422543B1 - Mold Apparatus For Forming Prepreg - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 프리프레그 성형용 금형장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 프리프레그 시트 상에 홀 등과 같은 트림부 형상 성형 시 발생하는 트림부 성형 불량을 방지할 수 있는 프리프레그 성형용 금형장치에 관한 것이다.The present invention relates to a mold apparatus for forming a prepreg, and more particularly, to a mold apparatus for molding a prepreg that can prevent a trim part molding defect that occurs when forming a shape of a trim part such as a hole on a prepreg sheet.
일반적으로 프리프레그(Prepreg)는 탄소섬유나 유리섬유와 같은 섬유 강화제에 에폭시 수지 등과 같은 액상 합성수지를 침투시킨 복합재 중단단계의 소재로서 금형 내에서 열과 압력을 가하는 PCM(Prepreg Compression Molding) 공법 등을 통하여 기계적, 열적 물성이 우수하며 다양한 형상의 복합재 부품으로 성형할 수 있다.In general, a prepreg is a material in the intermediate stage of a composite material in which a liquid synthetic resin such as epoxy resin is infiltrated into a fiber reinforcement such as carbon fiber or glass fiber. It has excellent mechanical and thermal properties and can be molded into various shapes of composite parts.
이러한 프리프레그를 이용한 성형품은 기계적 성질이 우수하고 성형성이 좋아 자동차, 항공 등을 포함한 다양한 분야에 경량 구조용 재료로서 널리 활용되고 있다.Molded articles using these prepregs have excellent mechanical properties and good moldability, so they are widely used as lightweight structural materials in various fields including automobiles and aviation.
특히, 상기한 바와 같은 PCM공법에 의하여 탄소 섬유를 강화재로 하는 플라스틱계 복합재인 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics)로 성형된 제품은 경량이면서도 기계적 성질이 우수함에 따라 자동차 등의 분야에서 구조용 재료로 많이 사용되고 있다.In particular, the product molded from CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics), a plastic composite material using carbon fiber as a reinforcement by the PCM method as described above, is lightweight and has excellent mechanical properties, so it is widely used as a structural material in the field of automobiles and the like have.
한편, 이러한 CFRP 성형품이 홀 등의 트림부를 포함하는 경우 금형 내에서 가압 시 트림부 주변 성형부에 인장력이 발생함에 따라 트림부의 형상이 변형되거나 레진 등이 트림부로 유입되어 성형 불량이 발생하는 경우가 빈번하다.On the other hand, when such a CFRP molded product includes a trim part such as a hole, when pressure is applied in the mold, the shape of the trim part is deformed or resin, etc. flows into the trim part as a tensile force is generated in the molding part around the trim part, resulting in molding defects. frequent
이러한 트림부의 성형 불량의 예로는 성형하고자 하는 홀이 정원임에도 불구하고 주변 성형부로부터 발생한 인장력 등에 의하여 타원으로 성형되는 경우를 들 수 있다.An example of such a molding defect of the trim part may be a case in which a hole to be molded is formed into an ellipse due to a tensile force generated from a surrounding molding part even though the hole to be molded is round.
이에 따라, 종래에는 CFRP의 성형 재료를 PCM 공법 등을 이용하여 트림부를 제외한 나머지 형상 성형을 완료한 후, 드릴 등을 이용한 후가공을 통하여 트림부의 성형이 이루어졌다.Accordingly, in the prior art, the molding material of the CFRP was formed through post-processing using a drill or the like after completing the molding of the rest of the shape except for the trim part using the PCM method or the like.
이로 인하여 트림부를 포함한 CFRP 성형품을 제조하는 경우 트림부 성형을 위한 후가공 장비 등과 공정 등으로 인하여 생산성이 저하되었다.For this reason, in the case of manufacturing a CFRP molded product including a trim part, productivity was lowered due to post-processing equipment and processes for molding the trim part.
본 발명의 목적은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 프리프레그 시트를 성형 재료로 하고 트림부 형상을 포함한 성형품의 성형 시 트림부 성형을 위한 후가공을 생략할 수 있는 프리프레그 성형용 금형장치를 제공하는 것이다An object of the present invention is to provide a mold apparatus for forming a prepreg, which has been devised to solve the above-mentioned problems, which can omit the post-processing for forming the trim portion when molding a molded article including a trim portion shape using a prepreg sheet as a molding material. will provide
특히, 본 발명의 목적은 프리프레그 시트를 성형 재료로 하고 트림부 형상을 포함한 성형품의 성형 시 트림부에 형상 변형이나 레진 유입 등을 방지할 수 있는 프리프레그 성형용 금형장치를 제공하는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to provide a mold apparatus for forming a prepreg that can prevent shape deformation or resin inflow into a trim part when a molded article including a trim part is molded using a prepreg sheet as a molding material.
또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.It will also be readily apparent that the objects and advantages of the present invention may be realized by the means and combinations thereof indicated in the claims.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명에 따른 프리프레그 성형용 금형장치는 성형하고자 하는 트림부의 형상과 대응되도록 형성되는 제 1가이드홈과 상기 제 1가이드홈의 외측에 소정 간격으로 형성되는 제 2가이드홈을 포함하여 프리프레그인 성형재료가 안착되는 제 1금형 및 상기 제 1가이드홈에 삽입되어 상기 성형재료에 상기 트림부를 성형하는 성형돌기와 상기 제 2가이드홈과 대응되는 위치에 상기 트림부의 외측을 가압하는 가압돌기가 형성되어 상기 제 1금형과 결합 및 분리되는 제 2금형을 포함한다.In order to solve the above problems, a mold apparatus for forming a prepreg according to the present invention includes a first guide groove formed to correspond to the shape of a trim to be formed and a second guide formed outside the first guide groove at a predetermined interval. A first mold including a groove, on which a molding material, which is a prepreg, is seated, and a molding protrusion that is inserted into the first guide groove to shape the trim portion in the molding material and the outside of the trim portion at a position corresponding to the second guide groove It includes a second mold that is formed with a pressing protrusion for pressing, coupled to and separated from the first mold.
보다 바람직하게 상기 제 1금형은 상기 제 1가이드홈에 삽입되는 고무재질의 패킹부재를 더 포함한다.More preferably, the first mold further includes a rubber packing member inserted into the first guide groove.
또한, 상기 성형재료는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics, 탄소섬유강화플라스틱) 시트인 것이 바람직하다.In addition, the molding material is preferably a CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics, carbon fiber reinforced plastic) sheet.
또한, 상기 제 1가이드홈의 깊이는 상기 제 2가이드홈의 깊이보다 깊게 형성됨에 따라 상기 성형돌기의 길이는 상기 가압돌기의 길이보다 길게 형성된다.In addition, as the depth of the first guide groove is formed to be greater than the depth of the second guide groove, the length of the forming protrusion is longer than the length of the pressing protrusion.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따른 프리프레그 성형용 금형장치는 프리프레그 시트를 성형 재료로 하고 트림부 형상을 포함하는 성형품의 성형 시 트림부 성형을 위한 후가공을 생략할 수 있음에 따라 제조 단가를 낮추고 생산성을 향상시킬 수 있다.As described above, the mold apparatus for forming a prepreg according to the present invention uses a prepreg sheet as a molding material and reduces the manufacturing cost as post-processing for molding the trim portion can be omitted when molding a molded article including the shape of the trim portion. lower and increase productivity.
또한, 본 발명에 따른 프리프레그 성형용 금형장치는 프리프레그 시트를 성형 재료로 하고 트림부 형상을 포함하는 성형품의 성형 시 트림부의 형상 변형이나 레진 유입 등을 방지함에 따라 품질의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.In addition, the mold apparatus for forming a prepreg according to the present invention uses a prepreg sheet as a molding material and prevents shape deformation or resin inflow of the trim portion during molding of a molded article including a trim portion shape, thereby improving the reliability of quality. have.
상술한 효과와 더불어 본 발명의 구체적인 효과는 이하 발명을 실시하기 위한 구체적인 사항을 설명하면서 함께 기술한다.In addition to the above-described effects, the specific effects of the present invention will be described together while describing specific details for carrying out the invention below.
도 1의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리프레그 성형용 금형장치의 요부를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리프레그 성형용 금형장치가 분리된 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리프레그 성형용 금형장치가 결합된 상태를 도시한 단면도이다.1A and 1B are perspective views showing main parts of a mold apparatus for forming a prepreg according to an embodiment of the present invention, respectively.
2 is a cross-sectional view illustrating a state in which the mold apparatus for forming a prepreg according to an embodiment of the present invention is separated.
3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a mold apparatus for forming a prepreg according to an embodiment of the present invention is coupled.
전술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되며, 이에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다.The above-described objects, features and advantages will be described below in detail with reference to the accompanying drawings, and accordingly, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to easily implement the technical idea of the present invention.
본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a known technology related to the present invention may unnecessarily obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 도면에서 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 구성요소를 가리키는 것으로 사용된다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to refer to the same or similar components.
이하에서 구성요소의 "상부 (또는 하부)" 또는 구성요소의 "상 (또는 하)"에 임의의 구성이 배치된다는 것은, 임의의 구성이 상기 구성요소의 상면 (또는 하면)에 접하여 배치되는 것뿐만 아니라, 상기 구성요소와 상기 구성요소 상에 (또는 하에) 배치된 임의의 구성 사이에 다른 구성이 개재될 수 있음을 의미할 수 있다.In the following, that an arbitrary component is disposed on the "upper (or lower)" of a component or "top (or below)" of a component means that any component is disposed in contact with the upper surface (or lower surface) of the component. Furthermore, it may mean that other components may be interposed between the component and any component disposed on (or under) the component.
또한 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 상기 구성요소들은 서로 직접적으로 연결되거나 또는 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "개재"되거나, 각 구성 요소가 다른 구성요소를 통해 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있는 것으로 이해되어야 할 것이다.Also, when it is described that a component is “connected”, “coupled” or “connected” to another component, the components may be directly connected or connected to each other, but other components are “interposed” between each component. It should be understood that “or, each component may be “connected,” “coupled,” or “connected” through another component.
본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.As used herein, the singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise.
본 출원에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계들을 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.In the present application, terms such as "consisting of" or "comprising" should not be construed as necessarily including all of the various components or various steps described in the specification, some of which components or some steps are It should be construed that it may not include, or may further include additional components or steps.
명세서 전체에서, "A 및/또는 B" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, A, B 또는 A 및 B를 의미하며, "C 내지 D" 라고 할 때, 이는 특별한 반대되는 기재가 없는 한, C 이상이고 D 이하인 것을 의미한다.Throughout the specification, when referring to “A and/or B”, it means A, B or A and B, unless specifically stated to the contrary, and when referring to “C to D”, it is Unless otherwise specified, it means that it is greater than or equal to C and less than or equal to D.
이하에서는, 본 발명의 몇몇 실시 예에 따른 프리프레그 성형용 금형장치를 설명하도록 한다.Hereinafter, a mold apparatus for forming a prepreg according to some embodiments of the present invention will be described.
도 1의 a, b는 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리프레그 성형용 금형장치의 요부를 도시한 사시도이다.1A and 1B are perspective views showing main parts of a mold apparatus for forming a prepreg according to an embodiment of the present invention, respectively.
또한, 도 2와 도 3은 각각 본 발명의 일 실시 예에 따른 프리프레그 성형용 금형장치가 분리된 상태와 결합된 상태를 도시한 단면도이다.In addition, FIGS. 2 and 3 are cross-sectional views illustrating a separated state and a combined state of the mold apparatus for forming a prepreg according to an embodiment of the present invention, respectively.
도 1 내지 도 3을 참조하면 본 발명에 따른 프리프레그 성형용 금형장치는 제 1금형(100)과 제 2금형(200)을 포함하여 시트 형태의 성형재료(M)를 가압 및 열처리하여 다양한 형상으로 성형한다.1 to 3, the mold apparatus for forming a prepreg according to the present invention includes a
여기서 성형재료(M)는 탄소섬유나 유리섬유와 같은 섬유 강화제에 에폭시 수지 등과 같은 액상 합성수지를 침투시킨 복합재 중단단계의 소재인 프리프레그로서 시트 형태인 것이 바람직하다.Here, the molding material (M) is preferably in the form of a sheet as a prepreg, which is a material of the composite material suspension stage in which a liquid synthetic resin such as an epoxy resin is infiltrated into a fiber reinforcing agent such as carbon fiber or glass fiber.
보다 바람직하게 상기 성형재료(M)는 CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics, 탄소섬유강화플라스틱) 시트이다.More preferably, the molding material (M) is a CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics, carbon fiber reinforced plastic) sheet.
또한, 상기 제 1금형(100)과 상기 제 2금형(200)은 각각 고정 금형이거나 가동 금형일 수 있으며, 하부 금형이거나 상부 금형일 수 있다.In addition, the
또한, 상기 제 1금형(100)은 제 1가이드홈(110)과 제 2가이드홈(120)을 포함한다.Also, the
보다 구체적으로 상기 제 1가이드홈(110)은 성형하고자 하는 트림부(Trim Shape, T)의 외곽 형상과 대응되어 형성되는 것으로 원형을 포함한 다양한 형상으로 형성될 수 있다.More specifically, the
또한, 상기 제 1가이드홈(110)은 상기 트림부(T)의 성형 시 상기 성형재료(M)가 용해되어 유입되는 레진 등을 방지하기 위하여 고무재질의 패킹부재(111)가 삽입될 수 있다.In addition, in the
일례로, 상기 트림부(T)의 형상이 원형인 경우 상기 제 1가이드홈(110)은 도 1의 a에 도시되어 있는 바와 같이 상기 원의 직경에 대응되는 도넛 형상이며, 상기 패킹부재(111)는 오링일 수 있다.For example, when the shape of the trim portion T is circular, the
또한, 상기 제 2가이드홈(120)은 상기 제 1가이드홈(110)의 외측에 소정의 거리만큼 이격 형성된다.In addition, the
이에 따라, 상기 제 1가이드홈(110)이 원형인 경우 상기 제 2가이드홈(120)은 상기 제 1가이드홈(110) 보다 직경이 큰 동심원으로 형성될 수 있다.Accordingly, when the
또한, 상기 제 2가이드홈(120)은 상기 제 1가이드홈(110) 보다 얕게 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the
한편, 상기 제 2금형(200)은 성형돌기(210)와 가압돌기(220)를 포함한다.Meanwhile, the
보다 구체적으로 상기 성형돌기(210)는 상기 제 1가이드홈(110)의 형상과 대응되도록 형성되어 단부 측이 상기 제 1가이드홈(110)에 삽입되어 상기 트림부(T)를 성형하기 위한 코어(Core)이다.More specifically, the forming
또한, 상기 가압돌기(220)는 상기 제 2가이드홈(120)과 대응되는 위치에 형성되어 상기 트림부(T)의 외측을 가압한다.In addition, the
이에 따라, 상기 성형돌기(210)의 길이는 상기 가압돌기(220)의 길이보다 길게 형성된다.Accordingly, the length of the forming
또한, 상기 가압돌기(220)는 상기 트림부(T)와 인접한 주변 성형부의 형상에 따라 상기 트림부(T)에 가해지는 인장력이 달라지므로 상기 트림부(T)와 인접한 주변 성형부의 형상에 따라 폭과 길이 등이 조절될 수 있다.In addition, since the tensile force applied to the
또한, 상기 가압돌기(220)는 상기 트림부(T)가 비교적 크게 형성되는 경우 상기 트림부(T)와 인접한 주변 성형부의 형상에 따라 높이도 조절될 수 있다.In addition, when the trim portion T is formed to be relatively large, the height of the
한편, 상기한 바와 같이 구성되는 본 발명에 따른 프리프레그 성형용 금형장치의 작동방법은 하기와 같다.On the other hand, the operation method of the mold apparatus for forming a prepreg according to the present invention configured as described above is as follows.
우선, 상기 제 1금형(100)에 시트 형태의 성형재료(M)를 안착시킨다.First, the sheet-shaped molding material M is seated on the
이때, 상기 제 1금형(100)은 상기 성형재료(M)의 정렬 및 상기 패킹부재(111)의 누락 등을 방지하기 위하여 하부 금형이면서 고정 금형인 것이 바람직하다.In this case, the
이후, 상기 제 2금형(200)이 상기 제 1금형(100)과 결합하면 상기 성형돌기(210)가 상기 제 1가이드홈(110)에 삽입됨에 따라 상기 성형재료(M) 상에 트림부(T)의 성형이 이루어진다.Thereafter, when the
이때, 상기 패키부재(111)는 상기 성형재료(M)의 일부가 열에 의하여 용융되어 상기 제 1가이드홈(110)으로 유입되는 것은 방지할 수 있다.In this case, the
또한, 상기 가압돌기(220)는 상기 트림부(T)의 외측을 가압함에 따라 상기 트림부(T) 주변에 형성되는 곡면 등의 성형부(미도시) 측에서 발생하는 인장력 등에 의하여 상기 트림부(T)가 변형되는 것을 방지할 수 있다.In addition, the
이에 따라, 본 발명에 따른 프리프레그 성형용 금형장치는 트림부 성형을 위한 별도의 후가공을 생략하는 것은 물론 트림부의 형상 변형이나 레진 유입 등을 방지함에 따라 프리프레그 성형품의 품질 개선과 생산성을 향상시킬 수 있다.Accordingly, the mold apparatus for molding prepreg according to the present invention not only omits a separate post-processing for molding the trim part, but also prevents shape deformation or resin inflow of the trim part, thereby improving the quality and productivity of the prepreg molded article. can
이상과 같이 본 발명에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시 예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 통상의 기술자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 자명하다.As described above, the present invention has been described with reference to the illustrated drawings, but the present invention is not limited by the embodiments and drawings disclosed in the present specification. It is obvious that variations can be made.
아울러 앞서 본 발명의 실시 예를 설명하면서 본 발명의 구성에 따른 작용 효과를 명시적으로 기재하여 설명하지 않았을 지라도, 해당 구성에 의해 예측 가능한 효과 또한 인정되어야 함은 당연하다.In addition, although the effects according to the configuration of the present invention are not explicitly described and described while describing the embodiments of the present invention, it is natural that the effects predictable by the configuration should also be recognized.
M. 성형재료
T. 트림부
100. 제 1금형
110. 제 1가이드홈
111. 패킹부재
120. 제 2가이드홈
200. 제 2금형
210. 성형돌기
220. 가압돌기M. Molding material
T. trim
100. First mold
110. First guide home
111. Packing member
120. Second guide home
200. 2nd mold
210. Mold projection
220. Pressurizing projection
Claims (4)
상기 제 1가이드홈에 삽입되어 상기 성형재료에 상기 트림부를 성형하는 성형돌기와 상기 제 2가이드홈과 대응되는 위치에 상기 트림부의 외측을 가압하는 가압돌기가 형성되어 상기 제 1금형과 결합 및 분리되는 제 2금형;을 포함하고,
상기 제 1금형은, 상기 제 1가이드홈에 삽입되는 고무재질의 패킹부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 프리프레그 성형용 금형장치.
a first mold including a first guide groove formed to correspond to a shape of a trim part to be formed and a second guide groove formed at a predetermined interval outside the first guide groove, on which a molding material, which is a prepreg, is seated; and
A forming protrusion inserted into the first guide groove to form the trim portion in the molding material and a pressing protrusion for pressing the outside of the trim portion are formed at a position corresponding to the second guide groove to be coupled and separated from the first mold Including a second mold;
The first mold is a mold apparatus for forming a prepreg, characterized in that it further comprises a rubber packing member inserted into the first guide groove.
상기 성형재료는
CFRP(Carbon Fiber Reinforced Plastics, 탄소섬유강화플라스틱) 시트인 프리프레그 성형용 금형장치.
The method of claim 1,
The molding material is
A mold device for forming prepregs, which are CFRP (Carbon Fiber Reinforced Plastics) sheets.
상기 제 1가이드홈의 깊이는 상기 제 2가이드홈의 깊이보다 깊게 형성되고,
상기 성형돌기의 길이는 상기 가압돌기의 길이보다 길게 형성되는 프리프레그 성형용 금형장치.The method of claim 1,
The depth of the first guide groove is formed to be deeper than the depth of the second guide groove,
A mold apparatus for forming a prepreg having a length of the molding protrusion longer than a length of the pressing protrusion.
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KR1020210080749A KR102422543B1 (en) | 2021-06-22 | 2021-06-22 | Mold Apparatus For Forming Prepreg |
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KR (1) | KR102422543B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002337096A (en) * | 2001-05-16 | 2002-11-26 | Noritake Co Ltd | Press die furnished with hole punching mechanism |
KR20110065212A (en) | 2009-12-09 | 2011-06-15 | 현대모비스 주식회사 | Press dies for forming hole and control method thereof |
KR20120038082A (en) * | 2010-10-13 | 2012-04-23 | 자동차부품연구원 | Complex forming system and complex forming method |
KR20160050706A (en) * | 2014-10-30 | 2016-05-11 | 주식회사 신영 | Apparatus of manufacturing composite materials product |
-
2021
- 2021-06-22 KR KR1020210080749A patent/KR102422543B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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